Than hoạt tính cho việc thu hồi vàng: nó hoạt động như thế nào trong khai thác nhỏ - quy mô

Khoa học đằng sau quá trình hấp phụ vàng bằng than hoạt tính

Than hoạt tính có cấu trúc rất thú vị khiến nó rất phù hợp cho việc khai thác vàng quy mô nhỏ. Nó có rất nhiều lỗ nhỏ, và cấu trúc vi lỗ này cho phép nó làm điều đặc biệt. Nó có thể chọn lọc thu hồi vàng từ các dung dịch xyanua thông qua một quá trình gọi là hóa hấp phụ (chemisorption). Than hoạt tính có diện tích bề mặt khổng lồ, dao động từ 500 đến 1500 m²/g. Diện tích lớn này cung cấp nhiều điểm để các phức vàng-xyanua bám vào. Trong các hoạt động khai thác quy mô nhỏ, điều này thường xảy ra trong các bể được khuấy hoặc rung. Các hạt than di chuyển trong những bể này để đảm bảo chúng tiếp xúc với càng nhiều bùn chứa vàng càng tốt. Điều này khác một chút so với hệ thống CIP/CIL quy mô lớn. Những người thợ khai thác thủ công, thường làm việc với ngân sách hạn chế và ít cơ sở hạ tầng hơn, thường sử dụng thiết kế dựa trên cột đơn giản hơn, dễ lắp đặt và quản lý hơn.

Thực hiện từng bước cho việc chiết xuất vàng quy mô nhỏ

Bây giờ chúng ta đã biết cách than hoạt tính hoạt động theo lý thuyết trong việc thu hồi vàng, hãy xem các thợ mỏ quy mô nhỏ thực sự sử dụng nó như thế nào trong quá trình này. Đầu tiên, họ lấy quặng và nghiền nó xuống kích thước hạt 75μm. Sau đó, họ sử dụng xyanua để lixiviat vàng ra khỏi quặng đã nghiền. Dung dịch chứa vàng, được gọi là dung dịch mang thai, sau đó đi qua các phản ứng tử được lấp đầy bằng than hoạt tính. Trong khoảng thời gian từ 12 đến 24 giờ, than có thể tích hợp một lượng vàng đáng kể, thường nằm trong khoảng 300 - 600 g/tấn. Để giữ cho quá trình vận hành trơn tru, các thợ mỏ cần thay thế than định kỳ. Khi than đã chứa đầy vàng, họ lấy nó ra và rửa bằng axit. Sau đó, họ sử dụng nhiệt để tái hoạt hóa nó để có thể sử dụng lại. Tại các mỏ ở Tây Phi, các thử nghiệm thực địa đã được tiến hành sử dụng than hoạt tính từ vỏ dừa trong các đơn vị xử lý mô-đun. Các thử nghiệm này cho thấy tỷ lệ thu hồi vàng có thể đạt từ 85 - 92%, điều này rất tốt cho các hoạt động chỉ xử lý 1 - 10 tấn quặng mỗi ngày.

Chọn Than Hoạt Tính Tối Ưu cho Khai Thác Thủ Công

Chúng ta đã thấy các bước trong việc chiết xuất vàng quy mô nhỏ, nhưng những thợ mỏ này làm thế nào để chọn được than hoạt tính phù hợp? Vâng, kích thước của lỗ poro trong than là một yếu tố lớn. Mesopores, có kích thước từ 2 - 50nm, rất thích hợp để các phức hợp vàng - xyanua bị mắc kẹt. Các thử nghiệm thực địa đã cho thấy rằng than có nguồn gốc từ dừa có thể giữ được nhiều hơn 18% vàng so với than được làm từ than đá. Khi các thợ mỏ đang tìm kiếm than hoạt tính, họ nên kiểm tra hai điều quan trọng. Một là số iodine, cần phải ít nhất là 1000 mg/g. Thứ hai là khả năng kháng mài mòn, và nó cần đạt ít nhất 95% độ cứng. Gần đây, đã có một số phát triển thú vị. Mọi người đang tạo ra than hoạt tính từ phế liệu nông nghiệp, như các loại carbon có nguồn gốc từ sinh khối. Trong các dự án thử nghiệm, những loại này đã cho thấy tiềm năng. Chúng có thể giảm chi phí trong khi vẫn có thể tách, hoặc loại bỏ vàng, với hiệu suất từ 90 - 94%.

Vượt qua những thách thức phổ biến trong hệ thống thu hồi nhỏ gọn

Việc chọn than đúng là quan trọng, nhưng cũng có một số thách thức trong các hệ thống thu hồi vàng quy mô nhỏ. Một vấn đề lớn là sự bít kín của than. Khi có các chất ô nhiễm hữu cơ trong môi trường, khả năng hấp thụ vàng của than có thể giảm xuống 40 - 60%. Tại một số nơi như mỏ cộng đồng ở Indonesia, họ đã tìm ra cách giải quyết điều này. Họ sử dụng hydrogen peroxide để oxi hóa trước dung dịch, và điều này giúp rất nhiều. Một vấn đề khác là sự cạnh tranh của thủy ngân, đặc biệt là trong các mỏ placer. Nhưng họ cũng đã tìm ra giải pháp cho vấn đề này. Các loại than được sửa đổi có chứa lưu huỳnh có thể hiệu quả hơn 30% trong việc thu hồi vàng. Hiện nay, cũng có các máy phân tích XRF di động. Những thiết bị này rất hữu ích vì chúng cho phép người khai thác kiểm tra than theo thời gian thực. Điều này giúp họ xác định thời điểm tốt nhất để thay thế than, và do đó, họ có thể cắt giảm chi phí hóa chất từ 18 - 22%.

Các Kỹ Thuật Nâng Cao Hiệu Suất Phục Hồi

Chúng ta đã thảo luận về các thách thức và cách vượt qua chúng, nhưng làm thế nào để làm cho việc phục hồi vàng trở nên hiệu quả hơn? Có một số kỹ thuật nâng cao rất hữu ích. Ví dụ, hệ thống tẩy trôi xung động sử dụng dung dịch 3% NaOH/0.2% NaCN ở 110°C. Với phương pháp này, họ có thể thu hồi 98% vàng đã hấp phụ chỉ trong chu kỳ 6 giờ. So sánh điều này với các phương pháp cũ thường mất 72 giờ. Tại các hợp tác xã ở Zimbabwe, họ đã phát hiện rằng bằng cách kiểm soát pH của dung dịch nằm trong khoảng 10.5 - 11.0 trong quá trình hấp phụ, họ có thể tăng sản lượng lên 23%. Ngoài ra còn có các kỹ thuật bong tróc điện hóa mới nổi. Những kỹ thuật này rất tuyệt vời vì chúng có thể loại bỏ 99.5% vàng mà không cần sử dụng nhiệt độ cao. Điều này đặc biệt hữu ích cho các hoạt động ngoài lưới điện, nơi họ có thể sử dụng các lò phản ứng được cung cấp năng lượng bởi mặt trời.

Các ThựcRACTICEustainable Để Khai Thác Mỏ Hữu Nghị Với Môi Trường

Hiệu quả là quan trọng, nhưng trong thế giới ngày nay, tính bền vững cũng là một mối quan tâm lớn. Ở các mỏ nhỏ của Colombia, họ đã triển khai hệ thống tái sinh carbon vòng kín. Những hệ thống này rất hiệu quả. Chúng có thể giảm nhu cầu về carbon mới chưa qua sử dụng tới 65%. Một lựa chọn bền vững khác là sử dụng biochar được làm từ vỏ hạt macadamia. Nó hoạt động tốt như carbon hoạt tính thương mại và còn giúp tạo ra chuỗi cung ứng địa phương. Nước cũng là một vấn đề lớn trong ngành khai thác mỏ. Để đối phó với nhu cầu nước cao 5 - 7 m³/tấn, họ đã tích hợp thu gom nước mưa. Họ cũng sử dụng ao lắng và bộ lọc carbon hoạt tính. Nhờ vậy, họ có thể tái sử dụng 95% nước quy trình, điều này có nghĩa là họ có thể đáp ứng tiêu chuẩn xả thải của EPA và thân thiện hơn với môi trường.